Por John Brennan
Actualizado el 24 de marzo de 2022
El tungsteno (número atómico 74) es un metal denso y gris conocido por su punto de fusión excepcionalmente alto y sus excelentes propiedades mecánicas. Si bien su papel más familiar es el de los filamentos de bombillas incandescentes, su importancia industrial se debe en gran medida a la producción de carburo de tungsteno y su uso en aleaciones de alta temperatura. En el centro de estas aplicaciones se encuentra la naturaleza de los enlaces que mantienen unidos los átomos de tungsteno.
En su estado fundamental aislado, un átomo de tungsteno tiene la configuración electrónica [Xe]4f 14 5d 4 6s 2 . Sin embargo, cuando los átomos se agrupan en una red cristalina, los niveles de energía cambian:la subcapa 5d queda completamente ocupada (cinco electrones), mientras que la subcapa 6s contiene un solo electrón. Los electrones 5d son capaces de formar interacciones direccionales de tipo covalente que están relativamente localizadas entre átomos vecinos, mientras que los electrones 6s se deslocalizan a través de la red.
En estado sólido, los electrones 6s deslocalizados se comportan como un “mar” de carga móvil que impregna el metal. Este gas de electrones une los núcleos de tungsteno cargados positivamente, dando al material su característico enlace metálico. La superposición de muchos orbitales atómicos crea una densa banda de niveles de energía que los electrones pueden ocupar, lo que explica la alta conductividad eléctrica del tungsteno y su resistencia a la deformación.
El tungsteno cristaliza en varios alótropos:el más común es la fase alfa cúbica centrada en el cuerpo, que es la más termodinámicamente estable. También existe una fase beta de alta temperatura; al enfriarse, la estructura beta se transforma en alfa. El enlace metálico, combinado con una estrecha agrupación de átomos, da como resultado un metal que es a la vez maleable y dúctil, características típicas de los metales donde los átomos no están encerrados en una red rígida como el diamante.
Cuando el tungsteno reacciona con elementos o ligandos no metálicos, forma complejos de coordinación y compuestos covalentes. La naturaleza de electrones compartidos de estos enlaces contrasta con el enlace metálico en el metal elemental. Los estados de oxidación del tungsteno en dichos compuestos oscilan entre –2 y +6, lo que refleja la diversidad de su química. A temperaturas elevadas, el tungsteno se oxida fácilmente; Es por eso que las bombillas incandescentes están llenas de gases inertes, para evitar la degradación del filamento.
